En nanotecnología, el ensamblaje exponencial es una forma de autorreplicación en la que pequeños dispositivos llamados nanorobots construyen repetidamente copias de sí mismos. Se deben cumplir cuatro condiciones para que el ensamblaje exponencial se lleve a cabo de manera ordenada.
La primera condición es que cada nanorobot debe construir al menos dos copias de sí mismo durante su vida operativa. Estas copias deben ser exactas en todos los detalles, incluida la capacidad de reproducción. Cuantas más copias pueda producir cada unidad, más rápidamente crecerá la población.
La segunda condición es que debe existir suficiente energía e ingredientes para que el proceso pueda continuar durante el período de tiempo especificado, o hasta que se alcance una población específica de nanorobots. Debido a que la población crece exponencialmente, el número de unidades aumentará rápidamente. Por ejemplo, si una población comienza con un nanorobot, y si cada unidad crea tres copias de sí misma, entonces la población crecerá en potencias de tres. Supongamos que la replicación tiene lugar a diario y que cada nanorobot finaliza su vida útil tan pronto como se ha reproducido. Luego, después de dos días la población será 3 2 = 9 unidades, después de tres días será 3 3 = 27 unidades, después de cuatro días será 3 4 = 81 unidades y, en general, después de n días la población será 3 n unidades.
La tercera condición para el ensamblaje exponencial es que se controle el entorno para que el proceso de replicación pueda proceder de manera eficiente. La turbulencia excesiva, las temperaturas extremas, la radiación intensa u otras circunstancias adversas pueden impedir el funcionamiento adecuado de los nanorobots y hacer que el proceso vacile o falle antes de que se suponga que debe terminar.
La cuarta condición es que el proceso esté programado para que finalice en un determinado punto, o se modifique de modo que la población no pueda superar un determinado número máximo de unidades. De lo contrario, los nanorobots eventualmente se desplazarán unos a otros fuera de su mundo y el proceso se detendrá catastróficamente.
Compare la autorreplicación y vea también nanotecnología, ensamblaje posicional y autoensamblaje.